Теория и анализ фазированных антенных решеток

Научная библиотека

Научная библиотека

Теория и анализ фазированных антенных решеток

Амитей Н., Галиндо В., Ву Ч. Теория и анализ фазированных антенных решеток. М.: Мир, 1974. — 458 с.

Фазированные антенные решетки — наиболее перспективный тип антенн. Возможность быстрого и гибкого управления параметрами фазированных решеток позволяет использовать их в системах космической связи, в радиоастрономических системах.

В книге обобщены работы по теории фазированных антенных решеток, что особенно важно в связи с трудностями экспериментальной оценки влияния элементов в больших фазированных решетках. Главное внимание уделено решеткам, составленным из концов волноводов, и учету взаимного влияния излучателей в процесс сканирования.

Книга представляет большой интерес для специалистов, занимающихся проектированием и применением антенн, специалистов по радиотехнике и приемно-передающим устройствам. Она может быть рекомендована также в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов.

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
1. Основы теории антенных решеток
2. ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ТЕОРИЯ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК
2.1.1. Множитель решетки и множитель излучателя.
2.1.2. Свойства множителя решетки.
2.1.3. Диаграмма дифракционных лепестков.
2.1.4. Расширение луча в зависимости от угла сканирований.
3. ЭФФЕКТЫ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ И ПОНЯТИЕ БЕСКОНЕЧНОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ
3.2. Модель в виде бесконечной равномерно возбужденной антенной решетки
3.3. Условия согласования и диаграмма направленности элемента бесконечной антенной решетки
3.3.2. Идеальная диаграмма направленности элемента антенной решетки.
4. АНАЛИЗ ФАР С ПОМОЩЬЮ РЕШЕНИЯ ГРАНИЧНЫХ ЗАДАЧ
4.2. Анализ с помощью модели бесконечной периодической решетки
2. Основные формулировки граничной задачи
1. БЕСКОНЕЧНЫЕ РЕШЕТКИ И ТЕОРЕМА ФЛОКЕ
1.2. Представление поля излучения в области … Теорема Флоке
1.3. Векторные пространственные гармонике и волновые проводимости
1.4. Диаграмма дифракционных лепестков
2. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ДЛЯ БЕСКОНЕЧНОЙ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ
2.1. Интегральное уравнение для электрического поля
2.2. Интегральное уравнеиие для магнитного поля
2.3. Коэффициенты рассеяния и взаимной связи — параметры антенной решетки
2.4. Собственные значения интегральных операторов. Вариационные принципы. Волноводные модели
2.5. Другие формы интегральных уравнений и вариационных выражений
2.6. Интегральное уравнение для случая возбуждения одного излучателя
3. Методы решения
2. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕШЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ДИСКРЕТНОГО БАЗИСА
3. ВАРИАЦИОННЫЙ ПРИНЦИП И МЕТОД МОМЕНТОВ
4. ВЫБОР БАЗИСА
4.1. Выбор последовательности гармоник поля
4.2. Метод сшивания гармоник
4.3. Разделение гармоник
4.4. Кусочно-гладкий базис
4.5. Использование предварительных сведений о решении
5. ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ РЕШЕНИЯ
6. КАНОНИЧЕСКОЕ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ
7. ИТЕРАЦИОННЫЙ МЕТОД
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ И МЕТОД МОМЕНТОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПОСТРОЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ В МЕТОДЕ ВЫЧЕТОВ
4. Каноническая прямоугольная решетка из тонкостенных прямоугольных волноводов
2. ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ РЕШЕТКИ ИЗ ВОЛНОВОДОВ И ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ РЕШЕТКИ ИЗ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПЛАСТИН [1,2]
3. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ДЛЯ СЛУЧАЕВ СКАНИРОВАНИЯ В КВАЗИ-Е-ПЛОСКОСТИ И И Н-ПЛОСКОСТИ
3.2. Сканирование в квази-Е-плоскости
4. КАНОНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ОБ ИЗЛУЧЕНИИ ВОЛНОВОДНОЙ РЕШЕТКИ
5. ПРИМЕРЫ
6. ВЗАИМНАЯ СВЯЗЬ
7. АСИМПТОТИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЗАИМНОЙ СВЯЗИ
8. ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТА И КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕДАЧИ В БЕСКОНЕЧНЫХ РЕШЕТКАХ
9. ВОЗБУЖДЕНИЕ ОГРАНИЧЕННОЙ ЧАСТИ РАСКРЫВА В УСЛОВИЯХ БЕСКОНЕЧНОЙ РЕШЕТКИ
10. ВЛИЯНИЕ АНИЗОТРОПНОЙ ПЛАЗМЫ
10.1. Решение задачи методой Винера — Хопфа
10.2. Анализ взаимного влияния элементов решетки
10.3. Асимптотическое поведение коэффициентов взаимной связн
ПРИЛОЖЕНИЕ. ФАКТОРИЗАЦИЯ В МЕТОДЕ ВИНЕРА – ХОПФА
5. Решетки из прямоугольных волноводов
1.2. Приближенные методы решения и способы проверки точности
1.3. Численные результаты решения задачи для случаев сканирования в Н- и квази-Е-плоскостях
2. СВОЙСТВА РЕШЕТОК ИЗПРЯМОУГОЛЬНЫХ ВОЛНОВОДОВ
2.2. Решетки из прямоугольных волноводов, размещенных в узлах треугольной сетки
2.3. Поверхностные волны и замедляющие структуры
6. Влияние диэлектриков на свойства антенных решеток
2. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ ДЛЯ ВОЛНОВОДНОЙ РЕШЕТКИ С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ВСТАВКАМИ
3. ВОЛНОВОДНЫЕ РЕШЕТКИ С МНОГОСЛОЙНЫМИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ВСТАВКАМИ И ПОКРЫТИЯМИ
4. КОЭФФИЦИЕНТЫ ОТРАЖЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИЭЛЕКТРИКОВ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ СОГЛАСОВАНИЯ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ ПРИ СКАНИРОВАНИИ
5.1. Численные результаты для антенн из волноводов, полностью заполненных диэлектриком
5.2. Антенная решетка с толстыми диэлектрическими вставками
5.3. Антенная решетка с толстым диэлектрическим покрытием
6. ЯВЛЕНИЯ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ВЫНУЖДЕННЫМИ ПОВЕРХНОСТНЫМИ ВОЛНАМИ
6.1. Антенная решетка с диэлектрическим покрытием, сканирующая в Н-плоскости
6.2. Антенная решетка с диэлектрическим покрытием, сканирующая в Е-плоскости
6.3. Антенная решетка с диэлектрическими вставками, сканирующая в E- и Н-плоскостях
6.4. Экспериментальные исследования вынужденных резонансов поверхностной волны
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВЫНУЖДЕННОГО РЕЗОНАНСА ПОВЕРХНОСТНОЙ ВОЛНЫ
7.2 Антенный элемент с большом раскрывои
8. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВЫНУЖДЕННЫХ РЕЗОНАНСОВ ПОВЕРХНОСТНОЙ ВОЛНЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ИПТЕГРАЛЫГЫЕ УРАВНЕНИЯ ДЛЯ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ С МПОГОСЛОЙПЫМИ ВСТАВКАМИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. МАТРИЦА РАССЕЯНИЯ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ АПТЕННОЙ РЕШЕТКИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ДВЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ НЕОДНОРОДНОСТИ
7. Плоские фазированные решетки из круглых волноводов
1. РЕШЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ МЕТОДОМ РИТЦА — ГАЛЕРКИНА
2. РЕШЕТКИ С ТРЕУГОЛЬНОЙ СЕТКОЙ РАСПОЛОЖЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
3. РЕШЕТКИ С ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ЗАПОЛНЕНИЕМ ВОЛНОВОДОВ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ
3.1. Полностью заполненные диэлектриком решетки
3.2. ФАР с диэлектрическими вставками
3.3. ФАР с диэлектрическим покрытием
4. АСИМПТОТИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЗАИМНОЙ СВЯЗИ
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ГАРМОНИКИ ТИПА ФЛОКЕ В СИСТЕМЕ КОСОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ИНВАРИАНТНОСТЬ СКАЛЯРНОГО ПРОИЗВЕДЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ФОРМЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ЯЧЕЙКИ РЕШЕТКИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. СКАЛЯРНОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВОЛНОВЫХ ФУНКЦИЙ
8. Решетки конечных размеров. Краевые эффекты. Апериодические решетки
1. АПЕРИОДИЧЕСКИЕ РЕШЕТКИ И МОДУЛИРОВАННЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
1.2. Поля в свободном пространстве
1.3. Подавление поверхностных волн и улучшение согласования
2. РЕШЕТКИ КОНЕЧНЫХ РАЗМЕРОВ И КРАЕВЫЕ ЭФФЕКТЫ
2.1. Конечная решетка, дополненная по краям модулированной структурой
2.2. Решетка конечных размеров на бесконечном плоском экране
2.2.2 Конечная решетка, сканирующая в Н-плоскости.
2.2.3. Излучение волновода на плоской экране с диэлектрическим покрытием.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. УЧЕТ НЕСКОЛЬКИХ ТИПОВ ВОЛН В КОРОТКОЗАМКНУТЫХ ВОЛНОВОДАХ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ОБОБЩЕНИЕ НА СЛУЧАЙ ПЛОСКИХ РЕШЕТОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ОБЩИЙ СЛУЧАЙ ПЕРИОДИЧЕСКИ МОДУЛИРОВАННЫХ СТРУКТУР
9. Методы улучшения согласования фазированных антенных решеток
2. ОПТИМИЗАЦИЯ СОГЛАСОВАНИЯ ОДНОМОДОВОГО ЭЛЕМЕНТА РЕШЕТКИ
3. ОПТИМИЗАЦИЯ СОГЛАСОВАНИЯ ДВУХМОДОВОГО ЭЛЕМЕНТА РЕШЕТКИ
3.2. Отраженная мощность в ФАР
3.3. Согласование вблизи апертурной плоскости
3.4. Процесс оптимизации согласования
4. Экспериментальное исследование согласования решетки
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ОЦЕНКА ПРОВОДИМОСТЕЙ СОГЛАСУЮЩЕЙ ЦЕПИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СООТНОШЕНИЯ НА ВХОДАХ БЕСКОНЕЧНЫХ РЕШЕТОК ИЗ ДВУХМОДОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ